DE1549108B2 - Schaltung zum ansteuern eines kernspeicherdrahtes mit einem gegen ueberschwingen gedaempften stromimpuls - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Dämpfen des Uberschwingens von Stromimpulsen, die über einen Leiter den Kernen eines Kernspeichers zugeführt werden.

Die den Kernen eines Kernspeichers über einen Leiter zugeführten Stromimpulse weisen eine bestimmte Amplitude auf. Wegen der Streuimpedanz und der Streukapazität des Leiters in bezug auf Erde tritt am Anfang und am Ende der Impulse ein Überschwingen auf. Die Amplituden der Überschwingungen erhöhen sich mit der Entfernung von der Impulsquelle und erreichen die höchsten Werte am entgegengesetzten Ende des Leiters, wenn dieses Ende in der herkömmlichen Weise geerdet wird. Die Höhe der Amplituden der Uberschwingungen hängt zum Teil von der Gesamtkapazität des Leiters in bezug auf Erde ab und zum Teil von dem Potential, das an dem zur Impulsquelle am nächsten gelegenen Ende des Leiters liegt. Um die Amplitude der Überschwingungen zu verkleinern, ist es bekannt, die Impulse aus der Impulsquelle der Primärwicklung eines Transformators zuzuführen, an dessen Sekundärwicklung die Enden des Leiters angeschlossen sind. Hierdurch wird erreicht, daß die an den Enden des Leiters liegende Spannung symmetrisch zum Erdpotential ist, so daß am Mittelpunkt der Sekundärwicklung und am Mittelpunkt des Leiters das Potential Null liegt. Daher werden die Kapazitäten sowie das Potential am Ende des Leiters auf die Hälfte herabgesetzt, so daß das Überschwingen wesentlich vermindert wird. Beim Verschwinden des Impulses in der Primärwicklung tritt jedoch in der Sekundärwicklung ein Strom auf, der in der umgekehrten Richtung fließt wie der Strom, der in der Sekundärwicklung am Anfang des Impulses fließt. Dieser in der umgekehrten Richtung fließende Strom kann durch einen Gleichrichter beseitigt werden, wenn die der Primärwicklung zugeführten Impulse nur eine Polarität aufweisen. Weisen die der Primärwicklung zugeführten Impulse eine wechselnde Polarität auf, so kann die oben beschriebene Maßnahme nicht durchgeführt werden, und im Kernspeicher tritt ein Störstrom auf.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung des bei dem Schwinden des Impulses auftretenden, in der entgegengesetzten Richtung fließenden Stromes. Die Schaltung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stromimpulsgenerator an das jeweils erste Ende der Primärwicklung und der Sekundärwicklung, der Matrixdraht an das jeweils zweite Ende der Primärwicklung und der Sekundärwicklung angeschlossen sind und die Primärwicklung und die Sekundärwicklung vom ersten Ende aus bis zum zweiten Ende gleichen Wicklungssinn besitzen.

Nachstehend werden zwei Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen ist die

F i g. 1 ein Schaltplan für eine Schaltung mit einem Leiter, dem ein Stromimpuls direkt zugeführt wird,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Form der Stromimpulse an verschiedenen Stellen des Leiters,

F i g. 3 ein Schaltplan für eine bekannte Schaltung mit einem Leiter, dem Stromimpulse über einen Transformator zugeführt werden,

F i g. 4 ein Schaltplan für eine Schaltung nach der Erfindung,

F i g. 5 eine andere Ausführung der Schaltung nach der Fig. 4,

F i g. 6 eine Übersicht über eine andere Ausführungsform der Erfindung und die

F i g. 7 eine Darstellung der Spannungen, die in der Schaltung nach der F i g. 6 auftreten.

Die F i g. 1 zeigt einen Stromimpulsgenerator /, aus dem Impulse über einen Leiter oder den Matrixdraht D zu Kernen geleitet werden, die längs des Matrixdrahtes angeordnet sind. Die Gesamtimpedanz des Matrixdrahtes ist durch eine Spule L dargestellt, und seine Gesamtkapazität in bezug auf Erde durch zwei gleiche Kondensatoren C an den Enden des

ίο Matrixdrahtes. Das vom Generator am weitesten ent-, fernte Ende des Matrixdrahtes D ist geerdet. Die Amplitude der Überschwingungen erhöht sich längs des Leiters und erreicht den höchsten Wert am geerdeten Ende, wie in der F i g. 2 dargestellt ist, in der die Länge des Leiters mit I bezeichnet ist, während der der Impulsquelle am nächsten gelegene Kern mit der Ordnungszahl 1 und der dem geerdeten Ende am nächsten gelegene Kern mit der Ordnungszahl η versehen ist. Ein etwa in der Mitte der Leiterlänge befindlicher Kern ist mit der Ordnungszahl n/2 bezeichnet. Der höchste Wert der Amplituden hängt zum Teil von dem Potential ab, das am Anfang des Matrixdrahtes als Folge der Anstiegzeit des Impulses auftritt, und zum Teil von der Gesamtkapazität des Leiters in bezug auf Erde.

Die Fig. 3 zeigt einen Transformator T, dessen

Primärwicklung zwischen eine Stromimpulsquelle 1 und Erde geschaltet ist. An die Sekundärwicklung

. sind die Enden eines Matrixdrahtes angeschlossen, der dem in der F i g. 1 dargestellten Matrixdraht entspricht, und bei dem die Induktanz und die Kapazität in bezug auf Erde pro Längeneinheit konstant sind. Mit A ist ein Punkt des Matrixdrahtes bezeichnet, zwischen dem und den beiden Enden des Drahtes die gleiche Kapazität in bezug auf Erde und die gleiche Induktanz besteht. Die Teile D1 und D 2 des Leiters wurden in der F i g. 3 durch eine gleichwertige Schaltung ersetzt, und zwar in der gleichen Weise, wie in der F i g. 1 dargestellt ist, wobei die Kapazitätswerte der Kondensatoren C1 und die Induktanzwerte der Spulen L1 auf den halben Wert des Kondensators C und der Spule L nach der F i g. 1 herabgesetzt sind. Gibt die Impulsquelle einen Impuls ab, so tritt an der Primärwicklung sowie der Sekundärwicklung eine Spannung U- auf, wobei vorausgesetzt wird, daß beide genannten Wicklungen die gleiche Anzahl von Windungen aufweisen. Bei einer konstanten Kapazität pro Längeneinheit des Leiters in bezug auf Erde ist jedoch die Sekundärspannung symmetrisch in bezug auf das Potential Null, d. h., an dem einen Ende der Sekundärwicklung liegt das Potential + U/2 und am anderen Ende das Potential — U/2.

Hieraus geht hervor, daß an dem in der Mitte gelegenen Punkt A das Potential 0 liegt und daß an

diesem Punkt die höchsten Überschwingungen auftreten. Die Amplitude.dieser Überschwingungen ist wesentlich kleiner als die am geerdeten Ende des Leiters in der F i g. 1 auftretende Amplitude, da der Spannungsabfall und die beeinflussende Kapazität auf den halben Wert herabgesetzt worden sind. Der Nachteil dieser bekannten Schaltung (deutsche Auslegeschrift 1044 467) ist darin zu sehen, daß der Transformator eine niederohmige Belastung für den Matrixdraht und dessen aufgeladene Kapazitäten C1 und erregte Induktivitäten L1 darstellt, so daß nach dem Schwinden des Impulses in der Primärwicklung in der Sekundärwicklung ein Strom fließt, der die umgekehrte Richtung wie der während der Impuls-

zeit fließende Strom hat. Wenn die Impulse in der Primärwicklung eine konstante Polarität aufweisen, kann dieser in der umgekehrten Richtung fließende Strom dadurch beseitigt werden, daß in den sekundären Stromkreis ein Gleichrichter eingeschaltet wird. Wechselt jedoch die Polarität der Impulse, so ist diese Lösung nicht durchführbar, und der störende Strom kann nicht beseitigt werden.

Die F i g. 4 zeigt eine Schaltung nach der Erfindung, deren Schaltungselemente die gleichen sind wie bei der Schaltung nach der F i g. 3 und die daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Wie aus der F i g. 4 zu ersehen ist, ist der Transformator anders geschaltet, und zwar derart, daß die Stromimpulse dem Leiter über die Primärwicklung zügeführt und vom Matrixdraht aus über die Sekundärwicklung zur Erde geleitet werden. Der Wicklungssinn der Primär- und Sekundärwicklungen ist entsprechend den in Fig. 4 am Transformator T gezeichneten Markierungspunkten so gewählt, daß ein am mit dem Punkt bezeichneten Wicklungsende hineinfließender Strom jeweils die gleiche Magnetflußrichtung erzeugt. Zu Beginn der Impulse ist das Potential U am Eingang der Primärwicklung gleich dem Potential U nach der Schaltung nach der F i g. 3. Infolgedessen sind die Potentiale an den Enden des mit der Primär- und der Sekundärwicklung in Verbindung stehenden Leiters gleich + U/2 bzw. — U/2. Da an den beiden, die gleiche Anzahl von Windungen aufweisenden Wicklungen gleiche Spannungsabfälle auftreten, und da die Kapazität in bezug auf Erde längs des Leiters ebenso gleichmäßig verteilt ist wie bei der Schaltung nach der Fig. 3, so wird gleichfalls eine in bezug auf Erde symmetrische Spannung erhalten. Bei der Schaltung nach der Erfindung ist die durch den Transformator gegebene Belastung jedoch hochohmig, so daß der in der unerwünschten Richtung fließende Strom im Matrixdraht fast beseitigt wird. Bei der Schaltung nach der Erfindung wird daher die Amplitude des Überschwingens in dem gleichen Ausmaß vermindert wie bei der Schaltung nach der Fig. 3, sie kann aber auch dann verwendet werden, wenn die Polarität der Impulse wechselt.

Es ist natürlich möglich, mehrere Schaltungen nach der Fig. 4 in Serie zu schalten, wie in der Fig. 5 dargestellt, um den am Matrixdraht auftretenden Spannungsabfall aufzuteilen. Diese Schaltung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Spannungen in den Transformatoren Tl, Γ 2, Γ 3 allmählich niedriger werden. Die Spannungsabfälle in den Wicklungen der Transformatoren Tl, T2 und T3 betragen dabei offensichtlich 5 U/6, 3 !7/6 und U/6. Hierdurch wird die günstigste Dimensionierung der Transformatoren erschwert, da die Anzahl der Windungen proportional dem Spannungsabfall an der betreffenden Wicklung sein muß.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wird eine Abwandlung der Erfindung vorgeschlagen, bei der, wenn eine Aufteilung eines Matrixdrahtes in eine Anzahl von Abschnitten gewünscht wird, ein Teilungstransformator in der gleichen Weise verwendet wird, wie bei der Schaltung nach der F i g. 4, während die anderen Transformatoren zwischen die Abschnitte geschaltet werden, wie z.B. in der Fig. 6 dargestellt, welche Transformatoren Ringkerne Ql bis β 4 aufweisen.

Auf diese Weise wird der Matrixdraht und die Anzahl der Kerne in fünf gleiche Abschnitte aufgeteilt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jeder Abschnitt so klein bemessen, daß bei dem an jedem Abschnitt auftretenden Spannungsabfall der Ringkern nur eine einzige Windung zu tragen braucht, um als Teilungstransformator wirken zu können. Diese Bedingungen sind in der F i g. 7 dargestellt, die die längs des Matrixdrahtes auftretenden Spannungen zeigt. Wie aus der F i g. 7 zu ersehen ist, liegt an den an den Teilungstransformator T angeschlossenen Enden eine Spannung + U/2 bzw. — U/2. Entsprechend dem Spannungsabfall zwischen den Punkten Ic und Td als Folge des Spannungsabfalls in den Leiterabschnitten 0-1 c und Id-O tritt zwischen den Punkten Ib-Ia ein Spannungsabfall U/5 auf. Die entsprechenden Bedingungen bestehen an den Ringkernen Q 3 und Q 4. Wie aus der F i g. 7 zu ersehen ist, liegt an jedem Abschnitt eine in bezug auf Erde symmetrische Spannung, die ein Fünftel der Gesamtspannung ist, wobei die an den als Teilungstransformatoren wirkenden Ringkernen liegenden Spannungen einander gleich sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Ansteuern eines Kernspeichermatrixdrahtes mit einem gegen Überschwingen gedämpften Stromimpuls, bestehend aus einem Stromimpulsgenerator und einem diesen an den Matrixdraht ankoppelnden Transformator, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromimpulsgenerator an das jeweils erste Ende der Primärwicklung und der Sekundärwicklung, der Matrixdraht an das jeweils zweite Ende der Primärwicklung und der Sekundärwicklung angeschlossen sind und die Primärwicklung und die Sekundärwicklung vom ersten Ende aus bis zum zweiten Ende gleichen Wicklungssinn besitzen.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß η Transformatoren vorgesehen sind, deren Primär- und Sekundärwicklungen die gleiche Anzahl von Windungen des Matrixdrahtes aufweisen, welcher Matrixdraht eine Schleife bildet derart, daß die Schleife in η + 1 Abschnitte unterteilt wird, in denen der Matrixdraht nach zwei entgegengesetzten Richtungen verläuft, daß die genannten Abschnitte eine Anzahl von Speicherkernen enthalten, durch die der Matrixdraht einmal in einer Richtung vorläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen